Overloading operator [] für einen spärlichen Vektor

Question

Ich versuche, eine „spärliche“ Vektor-Klasse in C++ zu erstellen, etwa so:

template<typename V, V Default> 
class SparseVector { 
    ... 
} 

Intern wird es durch ein std::map<int, V> dargestellt werden (wobei V das ist Art des gespeicherten Wertes). Wenn ein Element in der Map nicht vorhanden ist, werden wir so tun, als sei es gleich dem Wert Default aus dem Template-Argument.

Ich habe jedoch Probleme beim Überladen des tiefgestellten Operators, []. Ich muss den []-Operator überladen, da ich Objekte aus dieser Klasse in eine Boost-Funktion übergebe, die erwartet, dass [] ordnungsgemäß funktioniert.

Die Version const ist einfach genug: Überprüfen Sie, ob der Index in der Karte ist, geben Sie den Wert zurück, falls dies der Fall ist, oder andernfalls Default.

Allerdings erfordert die nicht-const Version, dass ich eine Referenz zurückgebe, und das ist, wo ich in Schwierigkeiten komme. Wenn der Wert nur lautet, lesen Sie, ich brauche (noch will) nichts zur Karte hinzufügen; aber wenn es geschrieben ist, muss ich möglicherweise einen neuen Eintrag in die Karte einfügen. Das Problem ist, dass der überladene [] nicht weiß, ob ein Wert gelesen oder geschrieben ist. Es gibt nur eine Referenz zurück.

Gibt es eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen? Oder vielleicht um es zu umgehen?

Answer 1

Es kann einige sehr einfache Trick sein, aber ansonsten denke ich operator[] nur etwas zurückgeben muss, die von V zugeordnet werden können (und V umgewandelt), nicht unbedingt ein V &. Ich denke, Sie müssen ein Objekt mit einer überladenen operator=(const V&) zurückgeben, die den Eintrag in Ihrem Sparse-Container erstellt.

Sie müssen jedoch überprüfen, was die Boost-Funktion mit ihrem Template-Parameter bewirkt - eine benutzerdefinierte Konvertierung in V beeinflusst, welche Conversion-Ketten möglich sind, zum Beispiel, indem verhindert wird, dass weitere benutzerdefinierte Conversions in derselben vorkommen Kette.

Answer 2

Lassen Sie nicht den nichtkonstanten Operator & Implementierung eine Referenz, sondern ein Proxy-Objekt zurückgeben. Sie können dann den Zuweisungsoperator des Proxy-Objekts implementieren, um Lesezugriffe auf Operator [] von Schreibzugriffen zu unterscheiden.

Hier ist ein Code-Skizze, um die Idee zu veranschaulichen. Dieser Ansatz ist nicht schön, aber gut - das ist C++. C++ Programmierer verschwenden keine Zeit mit Schönheitswettbewerben (sie hätten auch keine Chance). ;-)

template <typename V, V Default> 
ProxyObject SparseVector::operator[](int i) { 
    // At this point, we don't know whether operator[] was called, so we return 
    // a proxy object and defer the decision until later 
    return ProxyObject<V, Default>(this, i); 
} 

template <typename V, V Default> 
class ProxyObject { 
    ProxyObject(SparseVector<V, Default> *v, int idx); 
    ProxyObject<V, Default> &operator=(const V &v) { 
     // If we get here, we know that operator[] was called to perform a write access, 
     // so we can insert an item in the vector if needed 
    } 

    operator V() { 
     // If we get here, we know that operator[] was called to perform a read access, 
     // so we can simply return the existing object 
    } 
}; 

Answer 3

Ich frage mich, ob dieses Design solide ist.

Wenn Sie eine Referenz zurückgeben möchten, bedeutet dies, dass Clients der Klasse das Ergebnis des Aufrufs operator[] in einer Referenz speichern und zu einem späteren Zeitpunkt von/lesen/lesen können. Wenn Sie eine Referenz nicht zurückgeben und/oder nicht jedes Mal ein Element einfügen, wenn ein bestimmter Index adressiert wird, wie können sie das tun? (Außerdem habe ich das Gefühl, dass der Standard einen geeigneten STL-Container erfordert, der operator[] bereitstellt, damit dieser Operator eine Referenz zurückgibt, aber ich bin mir nicht sicher.)

Sie können möglicherweise umgehen, indem Sie Ihrem Proxy auch eine operator V&() (die den Eintrag erstellen und den Standardwert zuweisen würde), aber ich bin mir nicht sicher, dass dies nicht nur ein weiteres Loop-Loch in einem Fall öffnen würde Ich hatte noch nicht daran gedacht.

std::map löst dieses Problem, indem es angibt, dass die nicht konstante Version dieses Operators immer ein Element einfügt (und überhaupt keine const-Version bereitstellt).

Natürlich kann man immer sagen, dass dies ist nicht ein Off-the-shelf STL-Container, und operator[] nicht zurück Ebene Referenzen Benutzer speichern können. Und vielleicht ist das in Ordnung. Ich habe mich nur gewundert.